Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Розрахунок головної балкиГоловну балку проектуємо у вигляді складеного зварного двотавра (рис. 3,б). 6.1. Збір навантажень та визначення розрахункових зусиль Навантаження на головну балку складається з зосереджених сил F, що передаються від балок настилу і рівномірно розподіленого навантаження qconst, обумовленого вагою головної балки.
Розрахункове експлуатаційне значення зосередженої сили: Fе = q1е×l2 = 30,886×4,9 = 151,34 кН; Розрахункове граничне значення зосередженої сили: F = q1×l2 = 36,885×4,9 = 180,74 кН. Експлуатаційне навантаження від ваги балки приймаємо qconst, n=3 кН/м з коефіцієнтом надійності за навантаженням gfм=1,05. Реальне навантаження на балку замінюємо еквівалентним рівномірно розподіленим по прольоту (рис. 3, а): Розрахункове експлуатаційне значення еквівалентного навантаження: 142,3 кН/м; розрахункове граничне значення еквівалентного навантаження: 169,1кН/м, де n=11– число балок настилу, що опираються на головну балку (див.рис.1,а). Розрахункова схема головної балки з епюрами Q і М показана на рис. 3, а. Максимальний згинальний момент в балці: від розрахункового експлуатаційного навантаження: 142,3×112/8=2152,29 кН×м; Рис. 3. Розрахункова схема головної балки з епюрами Q і М (а) та поперечний переріз балки (б).
від розрахункового граничного навантаження: 169,1×121/8=2557,64кН×м. Розрахункова поперечна сила в опорному перерізі балки: Q = q× l1 /2= 169,1×11/2 = 930,05 кН.
6.2. Підбір поперечного перерізу головної балки Головну балку проектуємо зі сталі С255, для якої розрахункові опори становлять: Ry=230 МПа, Rs=133,4 МПа, Rр=336 МПа. Розрахунок головної балки виконуємо за пружної роботи металу. Необхідні моменти опору: W0 = M/(Ry×gc) = 255764/(23×1) = 11120,2 см3. У зв’язку з тим, що найбільший прокатний двотавр I 60 (ГОСТ 8239-89) має Wx=2560 см3 < W0=18947,5 см3, тому головну балку проектуємо з складеного двотаврового перерізу (рис. 3, б). Висота перерізу головної балки у першому наближені: мм; приймаємо h=1100 мм. Орієнтовне значення товщини стінки: tw1=7+3×h=7+3×1,1=10,3 мм. Оптимальна висота балки: 103,9см; приймаємо hopt=110 см. Перевіряємо достатність попередньо прийнятої товщини стінки: при роботі на зсув: tw, min = 1,5×Q/(hw×Rs×gc) = 1,5×930,05/(105×13,34×1) = 1,00 см, де hw=0,95×h=0,95×110= 105 см. для забезпечення умови, за якої не потрібно стінку балки укріплювати поздовжніми ребрами жорсткості: 0,58 см. З урахуванням сортаменту на універсальну листову сталь приймаємо стінку tw=11 мм (додаток1, табл..1). Мінімальна висота балки з умови забезпечення нормативного прогину fu/l=1/400: 86,81 см. З урахуванням виконаних розрахунків приймаємо остаточну висоту балки h=110 см. Обчислюємо необхідний момент інерції перерізу балки: І0 = 0,5×Wo·h = 0,5·11120,2·110 = 611611 см4. Прийнявши орієнтовно висоту стінки hw = 0,95×h = 0,95×110 = 104,5см, визначаємо момент інерції стінки: Необхідний момент інерції поясних листів: Іf = I0 - Iw = 611611 - 104606,89 = 507004 см4. Прийнявши орієнтовно відстань між центрами ваги поясів hf = 0,97·h = 0,97·110 = 106,7 см, обчислюємо необхідну площу перерізу одного пояса: Аf = 2 ·If /hf2 = 2·507004/106,72 = 89,1 см2. Ширина поясного листа повинна бути в межах bf=(1/3…1/5)·h=(1/3…1/5)·110= 36,7…22 см. З урахуванням сортаменту на універсальну сталь приймаємо bf=340 мм (додаток1, табл..1). Необхідна товщина поясного листа: tf = Af/bf = 89,1/34 = 2,6 см. Згідно сортаменту приймаємо tf = 2,8 мм. Із умови зварюваності пояса зі стінкою повинна виконуватися умова: tf/tw = 28/11 = 2,5 < 3,0. Перевірка умови забезпечення місцевої стійкості стиснутого пояса: 83,8 см. 6.3. Перевірка міцності підібраного перерізу головної балки за нормальними напруженнями Геометричні характеристики перерізу балки (рис. 3, б): момент інерції: Іх = tw·hw3/12 + 2·bf·tf3/12 + 2·bf·tf·hf2/4 = 1,1·104,43/12 +2·34·2,83/12+ 2·34·2,8·107,22/4 = 651442,9см4, де hw = h-2·tf = 110-2·2,8 = 104,4 см – висота стінки; hf = h-tf = 110-2,8 = 107,2 см – відстань між центрами ваги поясів. Момент опору: Wx = 2·Ix/h = 2·651442,9/110 = 11844,4 см3 > W0 = 11120,2 см3. Нормальні напруження в перерізі балки з максимальним моментом: 21,6 кН/см2 = 216 Мпа < Ryγc=230 МПа.
6.4. Зміна перерізу по довжині балки Зміну перерізу балки здійснюємо за рахунок зменшення ширини поясних листів (рис.4). Зміну перерізів поясів рекомендується розміщувати на відстані с=l1/6=11000/6=1833,3 мм від опор головної балки приймаємо с=1800 мм. У місцях зміни перерізів поясів обчислюємо: згинальний момент: М1 = q·c·(l1-c)/2 = 169,1·1,83·(11-1,83)/2 = 1418,8 кН·м; поперечна сила: Q1 = q·(0,5·l1-c) = 169,1·(0,5·11-1,83) = 620,6 кН. Необхідні геометричні характеристики зміненого перерізу балки: момент опору: W1 = M1/(Ry·γc) = 141880/(23·1) = 6168,7 см3; момент інерції: І1 = 0,5·W1·h = 0,5·6168,7 ·110 = 339278,5 см4; площа зменшеного поясного листа: Af1=2·(I1- )/hf2 = 2·(339279–1.1.104,43/12)/107,22 = 40,9 см2; ширина зменшеного поясного листа: bf1=Af1/tf=40,9/2,8= 14,6 см. Рис.4. Зміна перерізу головної балки. Враховуючи, що ширина зменшеного поясного листа повинна бути: bf1>20, bf1>h/10=110/10=11 см і bf1>0,5·bf=0,5·34=17 см, з урахуванням сортаменту приймаємо bf1=200 мм. Зменшений переріз балки показаний на рис. 5. 6.5. Перевірка міцності за дотичними напруженнями Максимальна поперечна сила Q=930,1 кН. Опирання головної балки на колону здійснюється за допомогою торцевого ребра і поперечна сила у цьому випадку сприймається тільки стінкою: τ = 1,5Q/(tw · hw) = 1,5 · 930,1 / (1,1·104,4) = 12,15кН/см2 = 121,5МПа < Rsγc= 133,4 МПа.
|